Một vật dao động điều hoà dọc theo trục Ox với phương trình x = 4 cos(4 π t + π /6) cm. Kể từ thời điểm véctơ gia tốc đổi chiều lần đầu tiên, trong thời gian 5,1 s sau đó vật đi qua vị trí mà lực kéo về có độ lớn bằng một nữa độ lớn lực kéo về cực đại bao nhiêu lần?
Giải chi tiết:
Vectơ gia tốc đổi chiều tại vị trí biên do gia tốc sớm pha hơn li độ π rad.
=> Pha ban đầu của gia tốc là: φ = -π/6 .
=> gia tốc đổi chiều lần đầu tiên khi đi qua biên dương , khi đó vật ở biên âm.
Ta có: T = = 0,5s.
=> t = 5,1s = 10T + T .
Do lực kéo về cùng pha với phương trình li độ của vật và trong mỗi chu kì có 4 lần lực kéo về bằng 1 nửa lực kéo về cực đại.
Mặt khác: Fk = -kx => Fk = khi x = .
Khoảng thời gian vật đi từ biên dương đến vị trí A/2 là t' = = <
==> Trong khoảng thời gian t vật đi qua vị trí lực kéo bằng 1/2 lực kéo cực đại là:
x = 4.10 +1 = 41 lần.
=> Đáp án A.
( * ) Xem thêm: Ôn tập luyện thi thpt quốc gia môn lý cơ bản và nâng cao. Tổng hợp đầy đủ lý thuyết, công thức, phương pháp giải và bài tập vận dụng.